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操控悬浮粒子,空中三维成像,能听能摸!Nature和Science报道,裸眼3D新可能

悦智网  · 公众号  ·  · 2019-11-27 15:30

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在《自然》报道的另一个研究案例中,伴随着皇后乐队《We Will Rock You》的歌声,空中出现了一张笑脸。


a. 用于测量颗粒的球形度和直径的照相机装置;b. 不同粒径的最大线速度;c. 用不同的颗粒直径产生的笑脸图案。
值得注意的是,用于创建这些效果的大多数微粒都是现成的。在演示了所有的效果之后,平山切断了电源,拍打着的蝴蝶和笑脸立刻消失了,形成它们的粒子在显示器的底座上轻轻弹跳着。平山将这些粒子拾起,将其装入盒子中,随时准备在空气中再度创造魔法。

追赶科幻的脚步: 裸眼3D的新可能

“这令人兴奋。”杨百翰大学的物理学家丹尼尔·斯莫利(Daniel Smalley) 在接受《自然》杂志采访时候说道,他去年也公布了一项类似的技术,利用激光绕过一小块纤维素产生图像。

斯莫利领导的电全息学小组致力于空间成像和全息投影领域的研究,Smalley表示,利用相同的粒子数和数据,他们团队的图像尺寸仅是萨塞克斯大学研究团队的十分之一,但分辨率要高 10 倍左右。
他还说道,目前为止,很少有物理学家相信可以利用声音使粒子高速移动产生这样的效果。今年8月,英国布里斯托尔大学的物理学家福岛达树(Tatsuki fusimi)和合作者第一次证明了这种方法的可行性。但是他们的粒子需要更长的时间描绘形状,这意味着只有直径小于1厘米的图像才能看上去像单个连续的物体。
斯莫利说,苏塞克斯团队的工作让他们相信,这些“不可能”的事情正在发生。
11月13日Nature上介绍的声学装置被视为容积显示的3D图像生成技术的最新例子,该技术与全息图、虚拟现实和立体镜等技术有着根本的不同。这些更为熟悉的方法使用的是光学相关知识创造出深度错觉,对象可以是真人大小也可以是真实照片。
但是全息图只能从特定角度看到,虚拟现实和立体镜需要戴上相关设备,相同之处大概是,长时间地利用这些技术进行观看,都将导致眼睛疲劳。
相比之下,自由空间体积显示器(Free-space volumetric displays)利用的是激光、电场、雾投影等方法,产生的是真正的3D图像,观众可以从任何有利位置看到。如此看来,这或许是最接近于1977年电影《星球大战》中莱娅公主发出求救时使用的成像方式。







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